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Die
Erfindung betrifft einen Fluidfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Bekannte
Fluidfilter, insbesondere Ölfilter
für eine
Brennkraftmaschine sind im Stand der Technik in zwei verschiedenen
Varianten bekannt. Einerseits werden sogenannte Spin-On-Filter eingesetzt,
wobei der Spin-On-Filter aus einem becherförmigen Gehäuse, einem darin unlösbar angeordneten
Filterelement und einer Abschlussplatte, welche ein Gewinde aufnimmt
aufgebaut ist. Das becherförmige
Gehäuse ist
hierbei aus einem Metall, um die im Betrieb der Brennkraftmaschine
auftretenden Druckpulsation im Inneren des Filters aufnehmen zu
können.
Der Spin-On-Filter wird auf einen Aufnahmeflansch, oder direkt an
den Motorblock der Brennkraftmaschine angeschraubt und im Wartungsfall
komplett durch einen neuen Spin-On-Filter ersetzt. Dieses beinhaltet
allerdings Nachteile, welche sich aus dem Materialmix des Filters
ergeben, da hier eine Mischung aus Kunststoffen, Papier und Metall
entsorgt werden müssen,
wobei die Entsorgung im Sinne einer Materialtrennung problematisch
ist.
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Weiterhin
sind sogenannte Ölmodule
im Stand der Technik bekannt, bei denen ein Filterelement lösbar in
einem bevorzugt becherförmigen
Gehäuse
angeordnet und mit Hilfe dieses Gehäuses wiederum an einen Aufnahmekopf,
welcher sich im Kreislauf befindet angeschraubt werden. Im Wartungsfall
ist hier nur die metallfreie Filterpatrone zu ersetzen und das becherförmige Gehäuse ist
als Lebensdauerbauteil ausgeführt.
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Die
DE 200 04 31 U1 zeigt
einen Flüssigkeitsfilter
mit Umgehungsventil. Hierbei ist ein hohlzylindrisches Filterelement
innerhalb eines becherförmigen
Gehäuses
lösbar
angeordnet, wobei das becherförmige
Gehäuse
in einem Anschlusskopf eingeschraubt wird. Konzentrisch im Inneren
des Filterelementes ist ein Stützrohr
angeordnet, welches ein Umgehungsventil aufnimmt.
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Als
nachteilig erweist sich hier der Wechsel des Filterelementes, bei
dem einerseits die Gefahr der Verschmutzung der direkten Umgebung
des Ölfilterelementes
besteht, da das ölgetränkte Filtermedium
beim Wechsel noch Restöl
beinhaltet und dieses abtropfen kann und andererseits den Nachteil
der Verschmutzung der Hände
des Bedienpersonals, da diese direkt mit dem ölgetränkten Filterelement in Kontakt
kommen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher die oben genannten Nachteile zu vermeiden
und ein Filterelement zu entwickeln, welches einfach und sauber
in der Anwendung ist, und einen Schutz gegen Druckpulsationen bietet.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Filtersystem
für ein Fluid,
insbesondere Flüssigkeitsfilter
vorzugsweise Ölfilter
für eine
Brennkraftmaschine, weist ein becherförmiges Gehäuse, ein wechselbar, darin
angeordnetes Filterelement und einen Aufnahmekopf auf, wobei das
becherförmige
Gehäuse
lösbar
mit dem Aufnahmekopf verbindbar ist. Weiterhin weist das Filterelement
innerhalb des becherförmigen
Gehäuses zusätzlich eine
flüssigkeitsdichte
Ummantelung auf. Die flüssigkeitsdichte
Ummantelung besteht dabei vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial,
wobei dieses blasgeformt oder spritzgegossen sein kann. Die äußere Form ähnelt der
Innenform des becherförmigen
Gehäuses,
also wird auch hier eine becherförmge
Form bevorzugt. Diese kann dabei im becherförmigen Gehäuse voll umfassend anliegen
oder nur an einigen wenigen Punkten anliegen oder sogar ohne Kontakt
zum becherförmigen
Gehäuse
ausgestaltet sein, der Abstand zwischen der Innenwand des becherförmigen Gehäuses und
der Aussenwand der flüssigkeitsdichten
Ummantelung sollte jedoch möglichst
gering sein. Dadurch ergibt sich in positiver Weise, dass bei einem
Wechsel des Filterelementes die im Filterelement vorhandene Flüssigkeit
nicht austreten kann und somit eine Verschmutzung der Umgebung verhindert
wird. Weiterhin wird auch eine Verschmutzung der Hände des
bedienenden Personals vermieden, da die Aussenhülle der flüssigkeitsdichten Ummantelung
trocken und sauber ist. Als weiterer Vorteil gegenüber dem
konventionellen Ölmodulen
ergibt sich, dass eine Verschmutzung der Innenwandung des becherförmigen Gehäuses ebenso vermieden
wird, da die Innenwandung des becherförmigen Gehäuses nicht mit dem zirkulierenden Öl in Kontakt
kommt.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das becherförmige Gehäuse betriebsbedingt
Durchmesserschwankungen der flüssigkeitsdichten
Ummantelung aufnehmen und ihnen entgegenwirken. Diese betriebsbedingten
Durchmesserschwan kungen können
zum Beispiel Durchmesservergrößerung durch
die Temperaturschwankung oder auch durch eine Abstimmung der flüssigkeitsdichten
Ummantelung auf das becherförmige Gehäuse ist
es möglich
die flüssigkeitsdichte
Ummantelung mit einer dünnen
Wandstärke
und einem günstigen
Kunststoff herzustellen, wodurch die Fertigung des Filterelementes
kostengünstiger
wird und dennoch die gewünschten
Funktionen erfüllt
werden können.
Das becherförmige
Gehäuse
dahingegen kann dann etwas stabiler aus einem Metall oder einem
Kunststoff hergestellt werden, so dass dieses die Durchmesservergrößerung der
flüssigkeitsdichten
Ummantelung aufnehmen kann. Dabei stützt sich die flüssigkeitsdichte
Ummantelung an dem stabilen becherförmigen Gehäuse ab, wobei dieses als Lebensdauerbauteil
eine größere Wandstärke als
die flüssigkeitsdichte
Ummantelung aufweisen kann.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Filterelement wenigstens einen hohlzylindrischen
Filterbalg aufweist, welcher einen Flüssigkeitseinlass dichtend von
einem Flüssigkeitsauslass
trennt. Die flüssigkeitsdichte
Ummantelung, weist hierzu Mittel zur Abstützung einer radialen Aussenkontur
des Filterbalges auf. Der Filterbalg kann dabei aus einem zick-zack-förmig gefalteten oder einem
gewickelten Filtermedium aufgebaut sein, wobei das Filtermedium
ein Filterpapier oder ein synthetisches Flies sein kann. Infolge
der Druckpulsation im Betrieb besteht unter bestimmten Umständen die
Gefahr, dass der Filterbalg kollabiert. Um dem entgegenzuwirken,
weisen viele hohlzylindrische Filterelemente in ihrem inneren Durchmesser einen
Stützkörper auf,
wobei jedoch immer noch die Gefahr eines Kollabierens nach aussen
besteht. Durch diese Ausgestaltung kann eine radiale Ausdehnung
des Filterbalges durch Druckpulsationen über die Mittel zur Abstützung innerhalb
der flüssigkeitsdichten
Ummantelung aufgefangen werden. In Kombination mit der Aufnahme
der Durchmesserschwankungen der flüssigkeitsdichten Ummantelung durch
das becherförmige
Gehäuse,
können
hier die auftretenden Kräfte
direkt über
die flüssigkeitsdichte Ummantelung
an das becherförmige
Gehäuse
weitergeleitet werden. Also ergibt sich hier eine Kombination aus
großer
Wartungsfreundlichkeit durch die saubere Möglichkeit des Service des Filterelementes und
der Einbindung der Funktion eines äußeren Stützkörpers für den Filterbalg sowie einer
kostengünstigen
Ausführung
der flüssigkeitsdichten
Ummantelung da bestimmte stabilitätsbeeinflussende Funktionen über das
becherförmige
Gehäuse
aufgenommen werden können.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Mittel zur Abstützung durch über den
Umfang verteilte Stützkonturen bei
der flüssigkeitsdichten
Ummantelung ausgeführt werden.
Dabei stützen
die Stützkonturen
einerseits die Aussenkontur des Filterbalges gegen radial nach aussen wirkende
Kräfte
und leiten andererseits die aufgenommenen Kräfte an das becherförmige Gehäuse weiter.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung bilden die Stützkonturen Abschlussvolumina
zwischen Filterbalg und Innenseite der flüssigkeitsdichten Ummantelung,
wobei die Abschlussvolumina mit dem Boden der flüssigkeitsdichten Ummantelung korrespondieren.
Dies bedeutet, dass durch den Filterbalg gereinigte Flüssigkeit
durch die Abschlussvolumina zum Boden der flüssigkeitsdichten Ummantelung
fließen
können.
Zusätzlich
zu den oben genannten Vorteilen wie erhöhte Wartungsfreundlichkeit
und Funktion eines Aussenstützkörpers entsteht
hier ein dritter Vorteil, nämlich
die Möglichkeit über die
Stützkörper eine
Flüssigkeit
aufzunehmen und weiterzuleiten.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die flüssigkeitsdichte Ummantelung
im Bereich einer der Stirnseiten wenigstens eine radial nach aussen über den
umfangsseitigen Durchmesser hinausgehende Wirkkontur auf. Mittels
dieser Wirkkontur ist beispielsweise die genaue radiale und axiale
Zuordnung zum becherförmigen
Gehäuse
möglich.
Desweiteren bietet die Wirkkontur die Möglichkeit der Überprüfung ob
ein Filterelement eingesetzt ist und ob dieses für das Filtersystem geeignet
ist.
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In
vorteilhafter Weise ist die Wirkkontur korrespondierend zu einer
Aussparung des becherförmigen
Gehäuses
ausgelegt. Da ausserhalb des Filterelementes ja keine Flüssigkeit
vorhanden ist, ist es so einfach möglich, ohne eine spezielle
Dichtung vorsehen zu müssen
das Filterelement in das becherförmige
Gehäuse
einzusetzen und axial sowie radial festzulegen.
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Eine
zweckmäßige Ausführung des
Erfindungsgedankens, beinhaltet, dass im Bereich des Flüssigkeitseinlasses
und -auslasses eine einstückige
Rücklaufsperrmembran
angeordnet ist. Diese einstückige
Rücklaufsperrmembran übernimmt
dabei die Funktion einer normalen Rücklaufsperrmembran im Einlassbereich
und zusätzlich
die Funktion eines Rücklaufsperrventils
im Auslassbereich. Im Betrieb der Brennkraftmaschine bei eingesetztem
Filterelement sind Ein- und Auslass geöffnet, jedoch bei ausgebautem
Filterelement wird durch die einstückige Rücklaufsperrmembran ein Ausfließen des
Inhalts des Filterelementes durch den Ein- und/oder Auslass verhindert.
Auch hier ergibt sich wieder ein großer Vorteil im Wartungsfall,
so dass das Filterelement aus dem becherförmigen Gehäuse herausgenommen werden kann
und auch unter einem Winkel zur Horizontalen in die Entsorgung gegeben
werden kann, ohne dass der noch im Filterelement vorhandene Inhalt
hinausfließen
kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind im Inneren der flüssigkeitsdichten
Ummantelung zwei hohlzylindrische Filterbalge konzentrisch angeordnet.
Dabei weisen die Filterbalge auf der einen Stirnseite eine gemeinsame
Endscheibe auf und auf der anderen Stirnseite jeweils eine eigene
Endscheibe. Die Endscheibe ist dabei bevorzugt aus einem thermoplastischen
Kunststoff hergestellt und die Filterbalge werden mit der Endscheibe über ein
Kleb- oder Schweißverfahren
verbunden. Die gemeinsame Endscheibe ist dabei bevorzugt kreisringförmig aufgebaut,
so dass konzentrisch im Inneren des inneren Filterbalges eine Durchflussöffnung für die gereinigte
Flüssigkeit
entsteht. Durch die getrennte Ausführung der beiden stirnseitigen
Endscheiben auf der gegenüberliegenden
Stirnseite der beiden Filterbalge ist es hier möglich, verschiedene axiale
Längen
der Filterbalge zu realisieren.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die gemeinsame Endscheibe auf der den Filterbälgen gegenüberliegenden
Seite ein Federmittel zur Abstützung
an der Innenseite des Bodens der flüssigkeitsdichten Ummantelung
aufweist. Hierdurch ist es möglich
die Filterbälge
gegenüber
der flüssigkeitsdichten
Ummantelung axial abzustützen
und festzulegen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet die einzelne
Endscheibe des äußeren Filterbalges
gleichzeitig einen dichten Abschluss der flüssigkeitsdichten Ummantelung,
wobei der radial äußere Rand
der Endscheibe unlösbar dicht
mit der Flüssigkeitsdichten
Ummantelung verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise über ein
Schweiß-,
Kleb-, oder sonstiges im Stand der Technik bekanntes Verfahren zur
unlösbaren
Verbindung zweier Kunststoffteile miteinander erfolgen.
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Weiterhin
kann in vorteilhafter Weise die einzelne Endscheibe ein sich axial
vom Filterelement weg erstreckenden Ringkragen aufweisen, wobei
im Ringkragen ein Dichtmittel zur Abdichtung des Filterelementes
gegenüber
dem Anschlusskopf angeordnet ist. Dieses Dichtmittel kann beispielsweise
ein O-ring oder ein Dichtring sein, welcher in einer Nut im Aussenumfang
oder im Innenumfang des Ringkragens angeordnet ist. Somit bildet
die Endscheibe des äußeren Filterbalges
einerseits eine Sicherung des Filtermediums und andererseits einen
Abschluss des Filterelementes inklusive Anschlussmöglichkeit
an einen Anschlusskopf. Die Reinigung der Flüssigkeit erfolgt dabei wie
folgt: die ungereinigte Flüssigkeit strömt über wenigstens
einen Einlass in einen Zwischenraum zwischen den beiden Filterbalgen,
durchdringt dann die beiden Filterbalge einmal radial nach Innen
und einmal radial nach Aussen, wobei hier die Filtrierung der Flüssigkeit
erfolgt. Der gereinigte Teil des Flüssigkeitsstromes der nach Innen
in das Innere des inne ren Filterbalges geströmt ist strömt von dort über den
Auslass wieder zurück
in den Flüssigkeitskreislauf.
Der gereinigte Teil der Flüssigkeit
welcher radial nach Aussen in den äusseren Filterbalg geströmt ist,
wird durch die Wirkkonturen der flüssigkeitsdichten Ummantelung
zum Boden der flüssigkeitsdichten
Ummantelung weitergeleitet von wo er dann durch die Öffnung in
der einzelnen Endscheibe in das Innere des inneren Filterbalges
gelangt und von dort aus auch über
den Auslass wieder zurück
in das Flüssigkeitssystem überführt wird.
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Diese
und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung
gehen außer
aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für
sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei
der Ausführungsform
der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für
sich schutzfähige
Ausführungen
darstellen können,
für die
hier Schutz beansprucht wird.
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Zeichnungen
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von
schematischen Ausführungsbeispielen
beschrieben.
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Hierbei zeigt
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1 eine
Schnittdarstellung des Flüssigkeitssystems,
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2 einen
Schnitt von Filterelement und becherförmigem Gehäuse,
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3 eine
isometrische Ansicht von Filterelement und becherförmigem Gehäuse,
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4 eine
einzelisometrische Ansicht des becherförmigen Gehäuses,
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5 einen
Schnitt durch die Außenhülle des
Filterelementes,
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6 eine
isometrische Ansicht der Rücklaufsperrmembran,
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7 zeigt
eine Draufsicht auf einen Schnitt im Bereich des Blockiermittels,
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8 zeigt
einen Schnitt durch eine alternative Rücklaufsperrmembran und
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9 einen
Schnitt durch einen Teil eines alternativen Filterelementes.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die 1 zeigt
die Schnittdarstellung eines Flüssigkeitsfiltersystems 10,
wobei ein becherförmiges
Gehäuse 11 mittels
einer Bajonettverbindung mit einem Anschlusskopf 12 verbunden
ist. Der Anschlusskopf kann hierbei ein separater Anschlussflansch
sein, oder auch direkt aus einer Komponente einer Brennkraftmaschine
gebildet sein. Das Filtersystem kann verwendet werden für Flüssigkeiten
jedweder Art einer Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Öle, Kraftstoffe,
Hydraulikflüssigkeiten
oder auch Kühlmittel.
Im Anschlusskopf 12 des Filtersystems 10 sind
ein Einlass 13 und eine Auslass 14 angeordnet.
Der Auslass 14 ist dabei konzentrisch im Zentrum der Verbindung
zwischen becherförmigem Gehäuse 11 und
Anschlusskopf 12 angeordnet und der Einlass 13 ist
dabei konzentrisch um den Auslass 14 verteilt, ebenfalls
im Inneren der Verbindung zwischen becherförmigem Gehäuse 11 und Anschlusskopf 12 angeordnet.
Im becherförmigen
Gehäuse 11 ist
ein Filterelement 15 angeordnet. Das Filterelement 15 weist
hierbei einen Kanister 16 auf, welcher das oder die Filtermedien
aufnimmt. Der Kanister 16 stützt sich umfangsseitig radial
nach aussen an einer Innenwandung 17 des becherförmigen Gehäuses 11 ab,
und stützt
gleichzeitig durch im Kanister 16 angeordnete Muten eine
Aussenwandung 18 eines ersten Filterbalges 19 ab.
Der Kanister 16 ist flüssigkeitsdicht
ausgeführt,
und beherbergt zusätzlich
die Funktion eines äußeren Stützrohres
für einen
ersten Filterbalg und einer Abstützung
gegen Druckpulsationen am becherförmigen Gehäuse 11. Dadurch kann
der Kanister 16 in seiner Materialstärke relativ gering ausgelegt
werden, da die eigentliche Abstützung
je Druckpulsation am becherförmigen
Gehäuse 11 erfolgt.
Im Inneren des Filterelementes ist konzentrisch ein Stützrohr 20 angeordnet,
um welches sich ein zweiter Filterbalg 21 herum erstreckt.
Der erste und der zweite Filterbalg können dabei durch ein zick-zack-förmig gefaltetes
Filtermedium, durch ein gewickeltes Filtermedium, einer Kombination
daraus oder sonstigem Stand der Technik bekannten Filterbalgen gebildet
sein. Im Bereich eines Gehäusebodens 22 des
Kanisters 16 werden die beiden Filterbalge durch eine Endscheibe 23,
welche kreisringförmig
mit einer konzentrisch angeordneten Öffnung 24 ausgeführt ist,
gehalten. Einstückig
aus der Endscheibe 23 heraus geformt ist ein Federelement 25, welches
die Filterbalge am Gehäuseboden 22 abstützt und
durch Aufbringung einer axial nach oben wirkenden Federkraft axial
festlegt und fixiert. Die radiale Festlegung und Fixierung erfolgt
durch die Innenkontur des Kani sters 16. Am gegenüberliegenden
Ende der Filterbalge weist der erste Filterbalg 19 einen
Endscheibenabschluss 26 auf. Der zweite Filterbalg 21,
welcher im Inneren des ersten Filterbalgs 19 angeordnet
ist, weist eine geringfügig
höhere
axiale Erstreckung als der erste Filterbalg 19 auf, und der
stirnseitige Abschluss des zweiten Filterbalgs 21 erfolgt über eine
Endscheibe 27, welche kreisringförmig geformt ist und konzentrisch
einen Durchlass für den
Auslass 14 darstellt. Axial in Richtung des Anschlusskopfes 12 hinausragend,
weist die Endscheibe 27 eine Einknüpfkontur 28 für eine Rücklaufsperrmembran 29 auf.
Die Einknüpfkontur 28 ist
dabei über
die Endscheibe 27 verteilt und weist mehrere axial in Richtung
des Anschlusskopfes 12 herausstehende Stifte oder pilzförmige Konturen
auf. Die Rücklaufsperrmembran 29 wird
dabei dicht auf die Endscheibe 27 mittels der Einknüpfkontur 28 aufgeknüpft und
dichtet bei stehender Brennkraftmaschine einerseits den Flüssigkeitseinlass 13 ab
sowie im Wartungsfall den Flüssigkeitsauslass 14.
Bevorzugt ist die Rücklaufsperrmembran 29 dabei
aus einem weichen thermoplastischen Kunststoff aufgebaut wie beispielsweise
ein thermoplastisches Elastomer (TPE). Die Endscheibe 26 weist
konzentrisch einen axial herausstehenden Ringkragen 30 auf,
wobei im äußeren Umfang
eine Nut zur Aufnahme eines Dichtrings 31 angeordnet ist.
Der Ringkragen 30 wird beim Verbinden vom becherförmigen Gehäuse 11 und
Anschlusskopf 12 in eine Kragenaufnahme 32 des
Anschlusskopfes eingeführt,
wobei der Dichtring 31 dort zu einer Abdichtung zwischen
Ringkragen 30 und Kragenaufnahme 32 dient. Konzentrisch
im Inneren der Kragenaufnahme 32 ist ein Auslassrohr 33 angeordnet,
welches in die Öffnung
der Endscheibe 27 eintaucht und dabei die auslassseitige
Rücklaufsperre
der Rücklaufsperrmembran 29 öffnet. Zur
Abdichtung zwischen Roh- und Reinseite erfolgt die Dichtung hierbei
radial zwischen Rücklaufsperrmembran 29 und
Auslassrohr 33, welches im Anschlusskopf 12 angeordnet
ist. Zur flüssigkeitsdichten
Abdichtung des Filterelements 15 sind der Kanister 16 und
die Endscheibe 26 über
eine Verbindungskontur 34 beispielsweise durch ein Schweiß- oder
Klebverfahren unlösbar
dichtend miteinander verbunden. Das becherförmige Gehäuse 11 weist zum Lösen im Wartungsfall
und zum Verbinden eine Werkzeugaufnahme 35 auf, welche
beispielsweise einen Innen- oder Aussensechskant aufweisen kann.
Dort wird im Wartungsfall ein Werkzeug angesetzt um das becherförmige Gehäuse 11 vom
Anschlusskopf 12 zu trennen oder beide Teile wiederum zu
verbinden. Aus dem einen axialen Ende des Kanisters 16 der
den über
den Umfang verteilt mehrere Teile 36 von Rastelementen
in Form einer radial nach aussen stehenden Nase ausgebildet. Diese
greifen in Aussparungen des becherförmigen Gehäuses sowie Aussparungen innerhalb
einer Rastkontur des becherförmigen
Gehäuses 11 welche
in den folgenden Figuren gezeigt werden ein. Gleichzeitig dient
der Teil 36 der Rastelemente des Kanisters 16 auch
als Verbindungskontur 34 zur Endscheibe 26. Der Anschlusskopf 12 weist
Führungen 37 auf,
in welche Rastkonturen gebildet aus dem Teil 36 der Rastelemente
des Kanisters 16 und aus dem becherförmigen Gehäuses 11 eingeschoben
und geführt
werden können.
Im äußeren Berech
des Anschlusskopfes 12 ist wenigstens ein Blockiermittel 38 angeordnet,
welches eine Verbindung zwischen becherförmigem Gehäuse und Anschlusskopf 12 verhindert,
wenn kein Filterelement 15 oder ein falsches Filterelement
eingesetzt ist. Dabei greift dann das Blockiermittel 38 in
eine Aussparung 44 des becherförmigen Gehäuses 11 ein und verhindert
so ein Schließen
des Bajonettverschlusses. Die Funktion des Blockiermittels 38 ist
in der 7 dargestellt.
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Die
zu reinigende Flüssigkeit
fließt
durch den Einlass 13 des Anschlusskopfes 12 in
einen Zwischenraum 39 zwischen den beiden Filterbalgen 19, 21,
durchströmt
den inneren zweiten Filterbalg 21 in einem reinseitigen
Abflussraum 40 innerhalb des Stützrohrs 20 um dann
durch die durch das Auslassrohr 33 geöffnete Rücklaufsperrmembran 29 durch den
reinseitigen Auslass 14 zurück in das System zu strömen. Ein
weiterer Teil der noch nicht gereinigten Flüssigkeit durchströmt ausgehend
vom Zwischenraum 39 den äusseren ersten Filterbalg 19 radial nach
aussen in ein kanisterseitiges Volumen, in dem es nach unten bis
zum Gehäuseboden 22 strömt und von
dort aus auch durch den reinseitigen Auslass 14 in das
System zurückgeführt werden
kann.
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In 2 ist
die Kombination aus Filterelement 15 und becherförmigem Gehäuse 11 im
Schnitt dargestellt. Der vorherigen Figur entsprechende Bauteile
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hier ist zu erkennen,
dass bei vom Anschlusskopf 12 gelösten becherförmigen Gehäuse 11 inklusive
Filterelement 15 die Rücklaufsperrmembran 29 im
Bereich des reinseitigen Auslasses 14 durch das nicht mehr
vorhandene Auslassrohr 33 in die Ursprungsform zurückgekehrt
ist und ein Ausfließen der
im Filterelement 15 gespeicherten Flüssigkeit verhindert. Durch
die Ausführung
der Rücklaufsperrmembran 29 als
thermoplastisches Elastomer kann durch die Kontur eine Rückstellkraft
innerhalb der Sperrmembran hervorgerufen werden, welche sich in einer
auslassseitigen Dichtung, welche allein durch die Rückstellkraft
dicht geschlossen ist, äußert.
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Die 3 zeigt
eine isometrische Ansicht von becherförmigem Gehäuse 11 und darin angeordneten
Filterelement 15. Den vorherigen Figuren entsprechende
Bauteile sind mit en gleichen Bezugszeichen versehen. Hier sind
deutlich die mehreren Einknüpfkonturen 28 der
Endscheibe 27 für
die Rücklaufsperrmembran 29 zu
erkennen. Desweiteren am offenen axialen Ende des becherförmigen Gehäuses 11 umfangsseitig
mehrere Rastkonturen 42 für die Herstellung des Bajonettverschlusses
innerhalb des Filtersystems 10 gleichmäßig verteilt angeordnet. In einer
Aussparung 43 der Rastkontur 42 ist der filter elementsseitige
Teil 36 des Rastelementes bei korrekt installiertem Filterelement 15 angeordnet,
wodurch sich eine Komplettierung der Rastkontur 42 ergibt. Bei
nicht eingesetztem Filterelement 15 oder einem nicht hierzu
passenden Filterelement bleibt die Aussparung 43 innerhalb
der Rastkontur 42 frei, wodurch ein bajonettförmiges Verbinden
zwischen becherförmigem
Gehäuse 11 und
Anschlusskopf 12 durch das Blockiermittel 38 verhindert
wird. Das Blockiermittel 38 greift dann in die Aussparung 43 ein
und verhindert ein Verdrehen des becherförmigen Gehäuses 11 relativ zum
Anschlusskopf 12.
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Die 4 zeigt
das becherförmige
Gehäuse 11 in
isometrischer Ansicht. Das becherförmige Gehäuse 11 weist zum Einführen des
Filterelements 15 über
den Umfang verteilte axial vom offenen Ende des becherförmigen Gehäuse 11 ausgehende
Aussparungen 44 auf, welche in den Aussparungen 43 für die Rastkontur
enden. So wird das Filterelement 15 mit den Teilen 36 der
Rastelemente in die Aussparung 44 eingesetzt und bis zur
Komplettierung der Rastkontur 42 bis zum Ende der Aussparung 43 der Rastkontur
eingesetzt. Erst dadurch ergibt sich eine Vervollständigung
der Rastkonturen 42 zur Verbindung mit dem Anschlusskopf 12.
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Die 5 zeigt
einen Schnitt durch den Kanister 16 welcher die Aussenhülle des
Filterelements 15 darstellt. Über die Mantelfläche des
Kanisters 16 verteilt, sind mehrere Nuten 45,
welche im Inneren des Kanisters 16 eine Anlagefläche 46 für den ersten Filterbalg 19 darstellen.
Da die Nuten 45 nicht durchgehend im inneren Umfang des
Kanisters 16 angeordnet sind, ergibt sich so eine einfache
Möglichkeit die
Flüssigkeit,
welche gereinigt den ersten Filterbalg 19 durchströmt, über den
Gehäuse
bzw. Kanisterboden 22 dem reinseitigen Abflussraum 40 zuzuführen. In
den Kanister 16 wird dann der Rest des oben beschriebenen
Filterelementes eingeführt
und an der Verbindungskontur 34 mit dem Kanister 16 verbunden.
Dadurch entsteht ein flüssigkeitsdichtes
System welches im Wartungsfall dafür sorgt, dass eine Verschmutzung
der Umgebung und der Umwelt sowie schmutzige Filter des Wartenden
vermieden werden können.
Der axiale Abschluss des Kanisters 16 im Bereich des offenen
Endes wird wiederum durch den Teil 36 der Rasteelemente
gebildet, welcher in die Aussparung 43 der Rastkontur 42 des
becherförmigen
Gehäuses 11 eingreift.
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Die 6 zeigt
die Rücklaufsperrmembran einer
isometrischen Ansicht. Den vorherigen Figuren entsprechende Bauteile
sind mit en gleichen Bezugszeichen versehen. Die Rücklaufsperrmembran
ist im wesentlichen plattenförmig
aufgebaut, bevorzugt aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt
und weist im plattenförmigen
Teil mehrere Öffnungen 47 zur
Herstellung der Knüpfverbindung
mit der Endscheibe 27 über
die An knüpfkontur 28 auf.
Im äußeren Bereich
weist die Rücklaufsperrmembran 29 eine zum
plattenförmigen
Bereich gewinkelte Dichtfläche 48 für den Einlassbereich
des Filtersystems 10 auf, welcher durch die Flexibilität des Materials
bei Einströmen
der zu reinigenden Flüssigkeit
sich von einer Dichtfläche
in der Abschlussendscheibe 26 abhebt und dadurch ein Einströmen der
Flüssigkeit
gewährleistet.
Bei stehender Brennkraftmaschine, das heißt wenn kein Flüssigkeitsdruck
an der Rücklaufsperrmembran
anliegt, verschließt
die Dichtfläche 48 den Einlass 13 durch
ihre Elastizität.
Konzentrisch im Inneren der Rücklaufsperrmembran 29 ist
eine Art Dichtventil 49 zur Abdichtung des Auslasses bei
Herausnahme des Filterelementes aus dem Flüssigkeitskreislauf angeordnet.
Die Auslassdichtung 49 weist eine Art Entenschnabel auf,
welcher im eingesetzten Zustand durch das Auslassrohr 33 aus
dem Anschlusskopf 12 heraus geöffnet wird, welche sich weiterhin
bei Herausnahme des Auslassrohrs 33 durch die eigene Elastizität wieder
schließt.
Hier sind also Rücklaufsperrmembran
und Rücklaufsperrventil einstückig in
einem Bauteil realisiert.
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Die 7 zeigt
eine Möglichkeit
der Anwendung des Blockiermittels 38. Den vorherigen Figuren entsprechende
Bauteile sind mit en gleichen Bezugszeichen versehen. In der 7 ist
eine Draufsicht eines Schnitts im Bereich des Blockiermittels 38 dargestellt.
Das Blockiermittel 38 ist im Anschlusskopf 12 angeordnet,
wobei im Anschlusskopf 12 ein Verriegelungsstift 50 sowie
ein Federmittel 51 angeordnet ist derart, dass der Verriegelungsstift 50 axial
gegen die Kraft des Federmittels 51 beweglich ist, und
bei einem Zusammenführen
von becherförmigem
Gehäuse 11 und
Anschlusskopf 12 bei nicht vorhandenem oder vorgesehenem
Filterelement 15 durch die Kraft des Federmittels 51 in
die Aussparung der Rastkontur 43 einrastet und so ein Verdrehen
zur Herstellung der Bajonettverbindung verhindert. Bei korrekt eingesetztem
Filterelement 15 sind die Aussparungen 43 und 44 durch
den Teil 36 des Rastelementes des Filterelementes 15 ausgefüllt und
komplettieren somit die Rastkontur 42 wodurch der Verriegelungsstift 50 gegen
die Kraft des Federmittels 51 in den Anschlusskopf 12 hineingedrückt wird
und somit ein Verdrehen von becherförmigem Gehäuse 11 gegenüber Anschlusskopf 12 möglich ist,
wodurch die Bajonettverbindung hergestellt werden kann.
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8 zeigt
einen Schnitt durch eine alternative Rücklaufsperrmembran 29.
Den vorherigen Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Hier wird die Befestigung mit dem Filterelement
in alternativer Weise über
eine umlaufende, konzentrisch zur Einlassdichtfläche 48 angeordnete
Ringnut 52 realisiert. Diese dient dann zur Aufnahme einer
hier nicht dargestellten Endscheibe, wobei diese Anbindung in der
folgenden Figur erläutert
wird.
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9 zeigt
einen Schnitt durch einen Teil eines alternativen Filterelementes
unter Einsatz der Rücklaufsperrmembran 29.
Den vorherigen Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Hierbei ist der innere Filterbalg 21 über ein
Spiegelschweißverfahren
mit der unteren Endscheibe 23 und der oberen Endscheibe 27 dichtend
verbunden. Der Endscheibenabschluss 26 weist konzentrisch
einen Befestigungsring 53 auf, über den die Rücklaufsperrmembran 29 mittels
des Befestigungsringes 53 gehalten wird. Der Befestigungsring 53 ist
bevorzugt einstückig
mit dem Endscheibenabschluss 26 über Verbindungsstege 55 verbunden,
wobei die Verbindungsstege 55 umlaufend um den Auslass 14 angeordnet
sind. Endscheibenabschluss 26 und Endscheibe 23 weisen
jeweils Dichtsitze 54 für
den äußeren Filterbalg 19 auf
und fixieren diesen zusätzlich.
Der hier nicht dargestellte Kannister 16 kann analog zu
den vorherigen Ausführungen
ausgeführt
sein und verbindet so die beiden Endscheiben 23 und 26.